___________________________________________________________________

 

Elektrisiteit en magnetisme (1)

 

'n Blits klief die lug. 'n Donder­slag volg. Voordat die mens elektrisiteit begryp het, het hy hierdie natuurverskynsels met groot ontsag gevrees...

___________________________________________________________________

 

GOU! Steek weg die skêr! Gooi 'n doek oor die spieël! Gaan sit op 'n verebed! Of, as jy buite is, bly weg van nat honde en perde af!

 

Klink dalk na 'n wolhaarstorie, maar nie baie jare gelede nie is dit presies wat mense tydens 'n donderstorm gedoen het.

 

In alle kulture, regdeur die geskiedenis, is donderweer met die grootste vrees en ontsag bejeën. Vir party was dit die manifestasie van 'n god, vir ander die verpersoonliking van 'n godheid.

 

Vir die antieke Grieke was donder en blitse 'n openbaring van Zeus, vir die ou Romeine 'n bekendmaking van Jupiter.

 

In die Ou Testament word dit in verband gebring met God. Elihu, een van die orators in Job, verwonder hom blykbaar aan die donder en weerlig. "Hoor hoe bulder die stem van God," sê hy, "hoe dreun dit uit sy mond! Hy laat dit losbreek in die hemelruim, Hy laat dit blits tot by die uithoeke van die wêreld, en dan kom die donderslag. God laat sy magtige stem hoor. Hy stuur die onweer in volle krag wanneer Hy sy stem laat hoor. Met sy stem laat God magtige dinge gebeur." (Job 37: 3-5.)

 

'n Mens kan maklik verstaan waarom die mense van die ou tyd, wat nie eens 'n basiese begrip van elektrisiteit gehad het nie, die donder en weerlig as iets bonatuurliks beskou het.

 

Elektrisiteit is 'n vorm van energie. Dit kan nie gesien, gehoor of geruik word nie, maar ons weet dat dit bestaan vanweë dit wat dit doen. Dit is die kragbron van ons TV-stelle, radio's, koelkaste, stowe, persoonlike rekenaars en hoeveel ander dinge nog.

 

Draagbare apparate soos flitsligte, radio's en sakrekenaars werk met elektrisiteit wat van batterye (of selle) kom.

 

Elektrisiteit kan in ander vorms van energie soos hitte en lig omgeskep word en verwarm en verlig ons huise, skole en kantore. Wanneer jy oor die telefoon praat, word jou stem in die vorm van elektriese seine in kabels voortgedra.

 

Elektriese treine vervoer passasiers vinnig van die een plek na die ander. Verskillende dele van 'n motor werk met elektrisiteit. Fabrieke kan nie daarsonder nie -- die lys is eindeloos.

 

Statiese elektrisiteit en stroomkrag

 

   ELEKTRISITEIT kan óf staties wees óf in 'n stroom vloei.

 

Alle materie bestaan uit uiters klein eenhede wat atome genoem word. Die atome bestaan op hul beurt uit elektrone, protone en neutrone. Elektrone het 'n negatiewe lading; die lading van protone is positief.

 

Atome het gewoonlik ewe veel elektrone as protone en is dus elektries neutraal. As 'n atoom egter sekere elek­trone bykry, raak dit ne­gatief gelaai. Indien dit elektrone verloor, raak dit positief gelaai. (In albei gevalle is die atoom geïoniseer).

 

In statiese elektrisiteit is die elektrone stasionêr. In stroomelektrisiteit is die elektrone aan die beweeg. Die elektrisiteit wat ons daagliks gebruik is stroomelektrisiteit.

 

Statiese elektrisiteit in ballonne

 

   DIE klein, blou vonkies wat jy partymaal sien wanneer jy jou hare in die donker kam, of die dowwe gekraak wat jy kan hoor wanneer jy jou nylon-trui uittrek, is vanweë statiese elektrisiteit.

 

In sekere omstandighede kan negatiewe ladings op die oppervlak van 'n voorwerp opbou. As hierdie ladings skielik wegvloei, is daar 'n vonk. Dit word ontlading genoem.

 

Jy kan statiese elektrisiteit laat opbou deur 'n ballon teen jou trui te vryf. Die elektrone in jou trui word versteur en sekere van hulle kleef aan die oppervlak van die ballon.

 

As jy die ballon teen die muur hou, word hierdie ekstra ladings aangetrek na teenoorgestelde ladings aan die muur, en die ballon bly daar sit. Die ladings sal uiteindelik geneutraliseer word en die ballon sal afval.

 

Net soos stowwe met teenoorgestelde ladings mekaar aantrek, stoot dié met dieselfde lading mekaar af. Jy kan dit sien gebeur deur 'n ballon te laai en dit agter aan 'n stoel vas te maak. Laai nog 'n ballon en hou dit naby die eerste een. Die eerste sal van die ander een af wegspring.

 

Elektrisiteit in die natuur

 

   BENEWENS weerlig is daar baie ander vorms van elektrisiteit in die natuur.

 

Dit is byvoorbeeld betrokke by baie van ons liggaamsprosesse. Elektriese impulse laat die hart ritmies klop, en die "boodskappe" wat in ons senuwees beweeg, word deur elektriese strome oorgedra.

 

Die krag wat plantwortels in staat stel om voedingstowwe uit die grond te onttrek, is ook elektries.

 

Sekere diere gebruik elektrisiteit as 'n navigasiehulp, om hul prooi te vang en hulself te verdedig. Die sidderaal van Suid-Amerika kan byvoorbeeld ladings van tot 650 volt opwek -- genoeg om 'n mens katswink te skok, maar hy gebruik dit darem eintlik om visse en paddas dood te maak.

 

Donderslae en blitse

 

   WEERLIG is 'n reuse vonk in die lug. Donderwolke bevat 'n menigte klein waterdruppeltjies en ysdeeltjies. Tydens 'n donderstorm bots dié teen mekaar en kry elektrone by of verloor dit. Hulle raak dus elektries gelaai.

 

Die ligter druppeltjies en deeltjies verkry 'n positiewe lading en styg na bo in die wolk. Dié wat swaarder is, raak negatief gelaai en val na onder in die wolk. Die onderkant van die wolk is dus negatief gelaai bokant die grond. As 'n baie sterk lading daar opbou, vind dit 'n pad ondertoe deur die lug en ontlaai as weerlig. Dit staan bekend as wolk-tot-grond-weerlig.

 

Weerlig kan ook binne-in 'n wolk voorkom, tussen twee wolke en tussen 'n wolk en die lug.

 

Maar waarom is daar 'n donderslag? Weerlig is baie warm en verwarm die omringende lug, sodat dit skielik en kragtig uitsit en teen die koel lug daarnaas bots. Dit veroorsaak klankgolwe wat ons as 'n donderslag hoor.

 

Weerstand

 

   WANNEER 'n stroom deur 'n gloeilamp vloei, word sekere van die elektriese energie in hitte-energie omgeskakel en die gloeilamp gloei witwarm. Dit is omdat die wolframdraad in die gloeilamp teen die kragstroom weer­stand bied.

 

Alle elektriese komponente bied 'n sekere mate van weerstand, afhangende van hul lengte en breedte en die stof waarvan hulle gemaak is. Hoe dunner en langer 'n geleier is, des te hoër is sy weerstand.

 

Stowwe wat min weerstand bied, word geleiers genoem; dié met groot weer­stand is isolators.

 

Weerstand word in eenhede genaamd ohms (R) gemeet, genoem na die negentiende-eeuse fisikus Georg Simon Ohm.

 

Sekere kringe het 'n weerstand-komponent, waarmee die stroom wat daardeur vloei, beheer word. Party apparate het 'n verstelbare weerstand-komponent, waarmee 'n mens die weerstand na willekeur kan wysig.

 

Die snelheid van 'n elektriese trein word byvoorbeeld met 'n verstelbare weerstand verander.

 

Selle en batterye

 

   SELLE en batterye is 'n gerieflike bron van elektrisiteit.  Die krag wat hulle verskaf, kom van 'n chemiese reaksie tussen verskillende stowwe daarin. Word slegs een hoeveelheid stowwe gebruik, noem ons dit 'n sel. 'n Battery is 'n reeks aaneengeskakelde selle. (Dit is dus meer korrek om van byvoorbeeld 'n flits-sel te praat as van 'n flitsbattery.)

 

Die droë sel is die volopste opwekker en word in honderde dinge van wek­kers tot persoonlike stereo's gebruik. Daar is verskillende soorte droë selle, elk met ietwat ver­skillende bestanddele. Een van die mees algemene soorte bevat sink, 'n metaalgeleier en 'n elektroliet soos kaliumhidroksied.

 

Elektroliete is stowwe wat onder die invloed van 'n elektriese veld in beweging kom sodat dit geleidend word.

 

Stroomkringe

 

   WANNEER jy ook al elektrisiteit ge­bruik -- of jy nou 'n battery-aangedrewe kassetspeler aanskakel of met 'n rekenaar werk wat by die kragnet-werk ingeprop is -- is jy besig om 'n stroomkring te voltooi.

 

'n Kring is 'n pad vir elek­trisiteit, of elektriese stroom, wat begin en eindig by die kragbron. Die kragtoevoer het twee eindpunte,  genaamd pole of terminale. Elektrisiteit vloei tussen hulle deur mid­del van drade van  'n metaal soos koper. Stowwe soos dié wat elektrisi­teit "dra", word geleiers genoem

 

Hoewel dikwels gesê word dat 'n stroom deur 'n kring "vloei", vloei dit nie rêrig nie, want die werkinge is blitsvinnig. 'n Stroom is ook onsigbaar. 'n Draad lyk dieselfde en het dieselfde massa of dit nou 'n stroom dra of nie. Die enigste manier waarop 'n mens dus kan agterkom of daar 'n stroom is, is om na sy uitwerkinge te kyk.

 

Seriebane

 

   AS jy lig met, sê, 'n flits-sel opwek, maar nog 'n gloeilamp by 'n eenvoudige stroomkring voeg, word die weerstand verdubbel. Dit beteken dat die beskikbare energie vir elke gloeilamp gehalveer word, wat die lig dowwer maak. Hoe meer gloeilampe jy byvoeg, hoe flouer sal die liggies wees. As een van die lampies breek, word die stroom verbreek en die ander lampies gaan ook dood. Hierdie soort stroomkring word 'n seriebaan genoem.

 

Parallelle bane

 

   DIE ligte in die huis bly helder, selfs al skakel jy almal gelyktydig aan. Dit is omdat hulle van 'n ander soort stroomkring gebruik maak, naamlik 'n parallelle baan. 'n Parallelle baan bestaan uit twee of meer meer afsonderlike stroomkringe wat van hul geleiers deel. In 'n parallelle baan skyn twee gloeilampe ewe helder, maar jou flits-sel sal twee keer so vinnig gedaan raak as met die seriebaan.

 

Het jy geweet?

 

   In Suid-Afrika kom weerlig die meeste voor in die bergagtige dele van Lesotho, KwaZulu/Natal en die suidelike gedeeltes van Mpumalanga. Weerlig kom selde in die westelike kusgebiede voor.

   Die meeste weerligstrale is wolkstrale wat nie die grond tref nie. Gemiddeld tref slegs een uit elke ses strale die grond.

   'n Mens kan 'n goeie idee kry hoe ver 'n donderstorm van jou af is deur die sekondes te tel vandat jy die weerligstraal sien totdat jy die donderweer hoor. Elke drie sekondes is gelyk aan een kilometer.

   Indien jy tydens 'n donderstorm heeltemal alleen op 'n oop stuk veld staan en jou hare staan regop en jou vel begin tintel -- 'n teken dat weerlig gaan slaan -- staan op jou knieë, buig vooroor en sit jou hande op jou knieë. Moenie plat op die grond gaan lê nie.

 

__________________________________________________________________

 

Terug na inhoudsblad -- klik hier

__________________________________________________________________

 

Ons Wonderlike Wêreld op CD, 2004 - Uit Huisgenoot se Jongspan